如图所示,为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图.其下半部AB是长为2R的竖直细管,上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管,管口C沿水平方向.AB管内有一个原长为R、下端固
◎ 题目
如图所示,为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图.其下半部AB是长为2R的竖直细管,上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管,管口C沿水平方向.AB管内有一个原长为R、下端固定的轻质弹簧.投饵时,每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定,在弹簧上端放置一粒鱼饵,解除锁定,弹簧可将鱼饵弹射出去.设质量为m的鱼饵到达管口C时,对管壁的作用力恰好为零.不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,且锁定和解除锁定时,均不改变弹簧的弹性势能;已知重力加速度为g.求: (1)质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v. (2)弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep. |
◎ 答案
(1)由题意知,质量为m的鱼铒到达管口C时做圆周运动的向心力完全由重力提供,则: mg=m
由①式解得:v=
(2)弹簧的弹性势能全部转化为鱼铒的机械能,由机械能守恒定律得: Ep=mg(1.5R+R)+
由②③两式解得:Ep=3mgR 答:(1)质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小为
(2)弹簧压缩到0.5R时的弹性势能为3mgR. |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图.其下半部AB是长为2R的竖直细管,上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管,管口C沿水平方向.AB管内有一个原长为R、下端固…”主要考查了你对 【向心力】,【牛顿第二定律】,【机械能守恒定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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